可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器，包括位于模塊盒體（1）內(nèi)的壓敏電阻(2），在壓敏電阻（2）的兩電極分別連接有內(nèi)電極A（3）和內(nèi)電極B（4），在內(nèi)電極B（4）的熱脫離點(diǎn)上連接有熱脫離彈片（5）；內(nèi)電極B（4）的厚度為0.9-2mm或在內(nèi)電極B（4）的熱脫離點(diǎn)與熱脫離彈片（5）的連接處設(shè)有防熔穿金屬片（9）。本實(shí)用新型通過(guò)增加內(nèi)電極B的厚度或在內(nèi)電極與熱脫離電極之間增加防熔穿金屬片，使得芯片擊穿形成的短路電流需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能將防熔穿金屬片熔穿，為熱脫離機(jī)構(gòu)的反應(yīng)贏得了時(shí)間，使機(jī)構(gòu)的可靠性得到大幅提高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器，屬于限壓型保護(hù)器件【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]浪涌保護(hù)器是以ZnO防雷芯片為主要元件，組合了熱脫離機(jī)構(gòu)等，具有良好的非線性性能和大通流能力的優(yōu)點(diǎn)，作為雷電浪涌保護(hù)元件在電子電路和電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，保證了設(shè)備的安全運(yùn)行。但是在實(shí)際應(yīng)用中，浪涌保護(hù)器長(zhǎng)期承受雷電沖擊會(huì)導(dǎo)致其防雷芯片的絕緣阻抗降低，對(duì)工頻過(guò)電壓的耐受能力也隨之降低；在遇到電網(wǎng)系統(tǒng)電壓波動(dòng)較大或接地故障等情況下，極易因防雷芯片被工頻過(guò)電壓擊穿噴火而引發(fā)火災(zāi)，釀成嚴(yán)重后果。為了提高浪涌保護(hù)器自身的安全性，在最新版的IEC61643-11:2011標(biāo)準(zhǔn)中增加了模擬浪涌保護(hù)器失效模式的附加試驗(yàn)，對(duì)浪涌保護(hù)器在失效模式下自身安全性能提出更高要求，在預(yù)期短路電流不低于100A的條件下，浪涌保護(hù)器能夠安全脫扣并且不起火燃燒。這對(duì)浪涌保護(hù)器的制造提出了極為苛刻的要求，目前市場(chǎng)上還沒(méi)有滿足IEC61643-11:2011 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
[0003]常規(guī)sro器件與線路連接的脫離，是依靠在壓敏電阻元件脫扣電極片中間某個(gè)部位，沖壓成凸出面或折彎成L型，環(huán)氧樹(shù)脂封裝時(shí)留出脫扣電極片凸出面或折彎面，一個(gè)外電極通過(guò)低熔點(diǎn)合金與脫扣電極片凸出面或折彎面相焊接。但電極凸出面或折彎面與壓敏電阻不能直接接觸。要通過(guò)凸出面或折彎面的邊緣來(lái)進(jìn)行導(dǎo)熱，這樣導(dǎo)熱面積小，導(dǎo)熱能力差，壓敏電阻失效前的高熱傳導(dǎo)出來(lái)時(shí)間勢(shì)必要長(zhǎng)，熱脫離響應(yīng)時(shí)間也相對(duì)滯后；另一方面脫扣電極片比較薄，大多在0.4^0.5mm厚度，在芯片擊穿形成短路電流時(shí)，在很短的時(shí)間內(nèi)使脫扣電極片熔穿，形成噴火。在IEC61643-11:2011標(biāo)準(zhǔn)模擬浪涌保護(hù)器失效模式的附加試驗(yàn)中短路電流不低于100A的條件下，100A的電流流過(guò)SPD內(nèi)部，積聚了大量的熱量，造成噴火燃燒。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器，包括位于模塊盒體內(nèi)的壓敏電阻，在壓敏電阻的兩電極分別連接有內(nèi)電極A和內(nèi)電極B，在內(nèi)電極B的熱脫離點(diǎn)上連接有熱脫離彈片；內(nèi)電極B的厚度為0.5-1.5mm或在內(nèi)電極B的熱脫離點(diǎn)與熱脫離彈片的連接處設(shè)有防熔穿金屬片(9)。
[0006]上述的可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器是，防熔穿金屬片的厚度為
0.5-1.5_，可選用金屬鑰、鎢或者鎢銅等高熔點(diǎn)的金屬或者合金，熔點(diǎn)大于2000°C。
[0007]上述的可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器是，在內(nèi)電極B的熱脫離點(diǎn)區(qū)域連接有環(huán)氧樹(shù)脂擋板，除環(huán)氧樹(shù)脂擋板區(qū)域外，壓敏電阻及連接的內(nèi)電極A和內(nèi)電極B用液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂灌封。
[0008]上述的可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器是，在模塊盒體上鉸接有切斷板，切斷板的中段位于熱脫離彈片與內(nèi)電極B之間、端部與處于拉伸狀態(tài)的的彈簧連接，彈簧的另一端固定在模塊盒體上。
[0009]前述的可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器是，內(nèi)電極B的熱脫離點(diǎn)位于中間區(qū)域。
[0010]前述的可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器是，環(huán)氧樹(shù)脂擋板的高度為
[0011]為了提高sro脫扣的可靠性，一種思路是將陶瓷體做得更為均勻，我們可以估算一下完全均勻的陶瓷體在100A左右的電流作用下其穿孔破壞的時(shí)間，我們以壓敏電壓620V為例來(lái)進(jìn)行估算(氧化鋅比熱0.5J/g°C，氧化鉍的熔點(diǎn)820°C，防雷芯片質(zhì)量約為20g)，100A工頻電流作用在上面，加載的電壓約為1000V，防雷芯片溫度升高到820°C時(shí)吸收的能量為:20gX0.5J/g°C X800°C =8000J，加載的時(shí)間為 8000J+1000V+10A=0.08S。這短短的0.08S，對(duì)于傳熱的時(shí)間來(lái)說(shuō)太短了 ！熱脫離機(jī)構(gòu)根本來(lái)不及動(dòng)作而芯片已經(jīng)熔穿。為了適應(yīng)IEC標(biāo)準(zhǔn)的新要求，本專(zhuān)利采用與傳統(tǒng)提高陶瓷體均勻性的方法不同，采用發(fā)明專(zhuān)利“ZL201110122032.5”技術(shù)，不追求芯片的均勻性，而是有意識(shí)的使芯片邊緣耐受工頻過(guò)電壓的能力強(qiáng)于芯片中部，在受到工頻過(guò)電壓的作用下，芯片的中部熔穿，芯片熔穿后要將電極熔穿才能形成噴火，我們?cè)黾鱼~電極的厚度或者在銅電極外部設(shè)置高熔點(diǎn)的防熔穿金屬片，使得芯片擊穿形成的短路電流需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能將防熔穿金屬片熔穿，為熱脫離機(jī)構(gòu)的動(dòng)作贏得了時(shí)間，使機(jī)構(gòu)的可靠性得到大幅提高。內(nèi)電極B的熱脫離點(diǎn)區(qū)域連接環(huán)氧樹(shù)脂擋板，這樣在壓敏電阻的兩電極與內(nèi)電極片連接后就可先用液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂灌封使其絕緣，環(huán)氧樹(shù)脂擋板的設(shè)置就可保證熱脫離點(diǎn)區(qū)域不會(huì)流入環(huán)氧樹(shù)脂，便于后續(xù)的熱脫離彈片的連接，從而即可提高封裝效率和產(chǎn)品質(zhì)量，且可保證熱脫離彈片的焊接工藝。將壓敏電阻元件的工頻擊穿點(diǎn)中移至壓敏電阻元件的中心區(qū)域，使熱脫離點(diǎn)與壓敏電阻元件的工頻擊穿點(diǎn)位置重合，這樣可以縮短熱傳導(dǎo)距離，提高壓敏電阻熱脫離的響應(yīng)速度。在熱脫離電極與壓敏電阻之間采用了用彈簧拉住的切斷板，當(dāng)?shù)蜏睾稿a熔化時(shí)，切斷板在彈簧的作用下可迅速切斷可能產(chǎn)生的電弧連接回路，進(jìn)一步提高了熱脫離的可靠性。由于熱脫離電極具有較大的表面積，當(dāng)產(chǎn)品超負(fù)荷運(yùn)行或產(chǎn)品質(zhì)量下降而導(dǎo)致溫升異常時(shí)能夠快速集熱，縮短了低溫焊錫熔化時(shí)間，有效地消除了短路發(fā)生火災(zāi)的隱患。由于設(shè)置了微動(dòng)開(kāi)關(guān)撥塊以及示窗，因此既實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程報(bào)警、又能夠現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，從而可提醒用戶(hù)及時(shí)進(jìn)行維修或更換，達(dá)到杜絕防雷器起火燃燒的目的。
[0012]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0013]附圖1是浪涌保護(hù)器各零件安裝位置的狀態(tài)圖。
[0014]圖中，I模塊盒體；2壓敏電阻；3內(nèi)電極A ;4內(nèi)電極B ;5熱脫離彈片；6環(huán)氧樹(shù)脂擋板；7切斷板；8拉簧；9防熔穿金屬片、10電極引出腳、11外電極。
[0015]【具體實(shí)施方式】:
[0016]實(shí)施例1、如圖1和2所示，本實(shí)施例核心壓敏電阻2為34X34mm方形芯片，壓敏電壓2的壓敏電壓為620V，其工頻擊穿點(diǎn)在芯片中部，壓敏電阻2的兩個(gè)電極分別連接內(nèi)電極A3和內(nèi)電極B4，在內(nèi)電極B4的熱脫離點(diǎn)區(qū)域連接有環(huán)氧樹(shù)脂擋板6，除環(huán)氧樹(shù)脂擋板6的高度為l_3mm，這樣在用液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂灌封使其絕緣時(shí)，受除環(huán)氧樹(shù)脂擋板6的阻擋，除環(huán)氧樹(shù)脂擋板6區(qū)域外，壓敏電阻2及連接的內(nèi)電極A3和內(nèi)電極B4其余區(qū)域用液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂灌封，組成主保護(hù)器，壓敏電阻2的一個(gè)電極通過(guò)內(nèi)電極B4中部的熱脫離點(diǎn)用低溫焊錫連接在熱脫離彈片5上，低溫焊錫的熔點(diǎn)為110°C — 150°C ;為延長(zhǎng)芯片擊穿形成短路電流的時(shí)間，確保熱脫離機(jī)構(gòu)的反應(yīng)時(shí)間， 申請(qǐng)人:采用了以下兩種方技術(shù)手段，a將內(nèi)電極B
(4)的厚度為0.9-2mm;b在內(nèi)電極B (4)的熱脫離點(diǎn)與熱脫離彈片(5)的連接處焊接厚度為0.5?1.5_的防熔穿金屬片。熱脫離彈片5與電極引出腳10通過(guò)點(diǎn)焊連接在一起。壓敏電阻2的另一個(gè)內(nèi)電極A3通過(guò)焊錫與外電極11連接，外電極11通過(guò)接插件連接外部所需保護(hù)的電路中的。在模塊盒體I上鉸接有切斷板7，切斷板7的中段位于熱脫離彈片5與內(nèi)電極B4之間、端部與處于拉伸狀態(tài)的的彈簧8連接，彈簧8的另一端固定在模塊盒體I上，在長(zhǎng)時(shí)間、高工頻電流作用下，低溫焊錫熔化，熱脫離彈片5脫離熱脫離點(diǎn)，切斷板7在彈簧8拉力作用下向下運(yùn)動(dòng)，完全阻隔了電極引出腳9與內(nèi)電極B4的電氣連接，切斷了可能產(chǎn)生的電弧連接，同時(shí)微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷板7另一端的紅色色標(biāo)擋住示窗，提供遠(yuǎn)程報(bào)警和現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警。
[0017]
采_上述結(jié)構(gòu)巨本實(shí)司爹鑾的?理及電性能參數(shù)如巨性能參數(shù)
最大交?Η工作電5 U:3 S5V
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標(biāo),苡電電.？IIn (8 20 U S:〗20ΚΑ 最大放電電違Imx (:8 20 μ S」40ΚΑ 保護(hù)水平::；?SI, 6Κ\'
TC)\'特性試驗(yàn)U:IKV
模擬SPD失效模式短鉻電汽^iBOA

T- ' 1.Lw1.，Ti f、
tiilIEC61643-11:2011 、 ULl449_3rd 、


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[0018]以上所述指實(shí)施例只為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非以此限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍，故凡依照本實(shí)用新型之形狀、構(gòu)造及原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器，包括位于模塊盒體(I)內(nèi)的壓敏電阻(2)，在壓敏電阻(2)的兩電極分別連接有內(nèi)電極A (3)和內(nèi)電極B (4)，在內(nèi)電極B (4)的熱脫離點(diǎn)上連接有熱脫離彈片(5);其特征在于:內(nèi)電極B (4)的厚度為0.9-2mm或在內(nèi)電極B (4)的熱脫離點(diǎn)與熱脫離彈片(5)的連接處設(shè)有防熔穿金屬片(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器，其特征在于:防熔穿金屬片(9)的厚度為0.5-1.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器，其特征在于:在內(nèi)電極B (4)的熱脫離點(diǎn)區(qū)域連接有環(huán)氧樹(shù)脂擋板(6)，除環(huán)氧樹(shù)脂擋板(6)區(qū)域外，壓敏電阻(2)及連接的內(nèi)電極A (3)和內(nèi)電極B (4)用液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂灌封。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器，其特征在于:在模塊盒體(I)上鉸接有切斷板(7)，切斷板(7)的中段位于熱脫離彈片(5)與內(nèi)電極B (4)之間、端部與處于拉伸狀態(tài)的的彈簧(8)連接，彈簧(8)的另一端固定在模塊盒體(I)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器，其特征在于:內(nèi)電極B (4)的熱脫離點(diǎn)位于中間區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可確保熱脫離機(jī)構(gòu)動(dòng)作的新型浪涌保護(hù)器，其特征在于:環(huán)氧樹(shù)脂擋板(6)的高度為l_3mm。
【文檔編號(hào)】H02H5/04GK203967740SQ201420077605
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】龐馳, 費(fèi)自豪, 張雷 申請(qǐng)人:貴陽(yáng)高新益舸電子有限公司